אסטרונומים המשתמשים בטלסקופ הרדיו Very Large Array (VLA) של הקרן הלאומית למדע כדי לחקור את הקוואזאר הרחוק ביותר הידוע מצאו רמז מפתה שעשוי לענות על שאלת עוף וביצה קוסמית ארוכת שנים: מה הגיע לראשונה, חורים שחורים סופר-מסיביים או גלקסיות ענקיות?
במשך שנים ציינו אסטרונומים קשר ישיר בין מסת החור השחור המרכזי, העל-מסיבי של הגלקסיה, לבין המסה הכוללת של "בליטה" של הכוכבים בבסיסה. ככל שהחור השחור מסיבי יותר, כך הבליטה מסיבית יותר. מדענים השערו בהרחבה האם החור השחור או הבליטה מהממים נוצרו ראשונים. לאחרונה, כמה תיאוריות הציעו שהשניים עשויים להיווצר במקביל.
עם זאת, תצפיות ה- VLA החדשות על קוואזאר והגלקסיה המארחת שלה שנראו כפי שהיו כשהיקום היה בן פחות ממיליארד שנה, מעידות על כך שבגלקסיה הצעירה יש חור שחור סופר-מסיבי אך ללא בליטה גדולה של כוכבים.
"מצאנו כמות גדולה של גז בגלקסיה הצעירה הזו, וכשאנחנו מוסיפים את מסת הגז הזה לזו של החור השחור, הם מסתכמים כמעט במסה הכוללת של המערכת כולה. הדינמיקה של הגלקסיה מרמזת כי לא נותר המון רב בכדי להמציא את גודל התפיחה הכוכבית שחזינו הדגמים הנוכחיים, "אמר כריס קרילי, מהמצפה הלאומית לאסטרונומיה של הרדיו (NRAO), בסוקורו, ניו-יורק.
המדענים בחנו קוואזאר שכונה J1148 + 5251, שלמעלה מ 12.8 מיליארד שנות אור הוא הקוואזר הרחוק ביותר שנמצא עד כה. J1148 + 5251, שהתגלה בשנת 2003 על ידי סקר השמיים הדיגיטליים Sloan, הוא גלקסיה צעירה עם גרעין קוואזאר בהיר שנראה כפי שהיה כאשר היקום היה בן 870 מיליון שנה בלבד. היקום כיום בן 13.7 מיליארד שנה.
החוקרים כיוונו את ה- VLA ל- J1148 + 4241 למשך כ- 60 שעות, הצליחו לקבוע את כמות הגז המולקולרי במערכת. בנוסף, הם הצליחו למדוד את תנועותיו של אותו גז, וכך להעריך את המסה הכוללת של המערכת הגלקטית. מחקרים קודמים על המערכת העלו הערכות כי החור השחור היה פי 1 עד 5 מיליארד מכמות השמש שלנו.
תצפיות ה- VLA החדשות מצביעות על כך שיש במערכת כ -10 מיליארד מסות שמש של גז מולקולרי, וכי המסה הכוללת של המערכת היא 40-50 מיליארד מסות שמש. הגז והחור השחור יחד מהווים 11-15 מיליארד מסות שמש מתוך אותו סך הכל.
"היחס המקובל מצביע על כך שחור שחור במסה זו צריך להיות מוקף בבליטה מהממת של כמה טריליון מסות שמש. המדידה הדינאמית שלנו מראה שלא נותר הרבה מסה, למעט החור השחור והגז, ליצירת בליטה מהממת. זה מספק עדות לכך שהחור השחור נוצר לפני הבליטה מהממים, "אמר פביאן וולטר, ממכון מקס פלאנק לרדיוקסטרונומיה בהיידלברג, גרמניה, שהיה עמית ג'נסקי בפוסט-דוקטורט ב- NRAO בסוקורו כאשר נערכו התצפיות.
"דוגמה אחת בהחלט לא מעלה את המקרה, אבל באובייקט הזה יש לנו כנראה דוגמה לחור שחור בלי הרבה בליטה מהממת. עכשיו עלינו לבצע מחקרים מפורטים על עוד חפצים כאלה ביקום הרחוק והרחוק, "אמרה קרילי. "עם הרגישות המשופרת מאוד של VLA המורחב ושל מערך מילת המפתח הגדול של אטקמה (ALMA), שיגיע בתור בעוד כמה שנים, יהיו לנו הכלים הדרושים לנו בכדי לפתור את השאלה הזו באופן סופי," הוסיפה קרילי.
"מחקרים כמו אלה הם המפתח להבנת התהוות הגלקסיות לראשונה", אמר וולטר.
וולטר וקרילי עבדו עם פרנק ברטולדי וקרל מנטן ממכון מקס פלאנק בבון; פייר קוקס מהמכון לאסטרופיסיקה בחלל מאוניברסיטת פריז-דרום; פרד ק. הלו של ה- NRAO בשארלוטסוויל, וירג'יניה; שיאוי אוהד מצפה הכוכבים של אוניברסיטת אריזונה; ומייקל שטראוס מאוניברסיטת פרינסטון, על הפרויקט. תוצאות המחקר שלהם מתפרסמות במכתבי העת העתיקים Astrophysical.
מצפה הכוכבים הלאומי לאסטרונומיה הוא מתקן של קרן המדע הלאומית, המופעל בהסכם שיתופי על ידי אוניברסיטאות מקושרות, בע"מ.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של NRAO
